一种立式方炉膛锅炉的制作方法

本发明涉及一种热工机械装置，特别涉及一种蒸汽发生装置。

背景技术：

1、中国专利数据库中，公开了一种二次受热蒸汽发生器，其公开号：cn116221693a，公开日：20230606；该装置包括炉体，炉体内立式设置有列管，所述列管的下端连接在集水箱上，集水箱与进水管相连，列管的上端连接在集汽箱上，集水箱与集汽箱均呈圆环形设置；所述列管呈圆环形阵列设置，列管由内向外设有至少一层，换热列管形成的圆形空腔中，在上下不同位置分别设有烟气挡板一和烟气挡板二；烟气挡板一和烟气挡板二之间设有折流挡板，折流挡板外周连接在炉体内壁上，烟气挡板一与炉体内壁之间、烟气挡板二与炉体内壁之间及折流挡板的中心分别留有烟气通道，烟气挡板一的下方为第一烟气室，烟气挡板一和烟气挡板二之间为第二烟气室；集汽箱上侧经立式设置的若干纵向连接管连接有过热蒸汽箱一，过热蒸汽箱一的上侧密封连接有过热蒸汽箱二，过热蒸汽箱二的上口位置设有烟气盖板，过热蒸汽箱一和过热蒸汽箱二整体外周设有预热水套，预热水套设置在炉体上侧，在预热水套顶部设有排烟口，所述过热蒸汽箱一和过热蒸汽箱二之间形成第三烟气室，过热蒸汽箱一和过热蒸汽箱二在第三烟气室内经若干u形连接管相连。

2、其不足之处在于：

3、1、该装置本质上是一种断面呈圆形的蒸汽发生装置，集水箱与集汽箱均呈圆环形设置，这样的圆环形的部件在制造时难度相对较大，特别燃生物质时很难清灰。

4、2、过热蒸汽箱一和过热蒸汽箱二整体分层设置在集汽箱上方，同时需要预留形成涡流换热的空间，使其整体的高度较高。

5、3、炉体向外散热较多，节能效果有待进一步提高。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种立式方炉膛锅炉，使炉体高度降低、换热效果更好，具有良好的节能效果，同时降低了制造难度。

2、本发明的目的是这样实现的：一种立式方炉膛锅炉，包括水平断面呈矩形的炉体，炉体下部设有燃烧室，炉体顶部设有烟气出口，炉体内在燃烧室的上方开口并连通换热室，换热室内两侧分别设置有换热列管，每侧换热列管的下端连接在下集箱上，每侧换热列管的上端连接在上集箱上；换热室内在上下不同位置设有若干道折流挡板，所述折流挡板与换热列管之间形成反复多次穿过换热列管的烟气通道；所述炉体外周设有炉墙，上集箱与下集箱之间设有下行列管，所述下行列管埋设在炉墙内；上集箱上方经若干纵向连接管与汽水分离集箱相连，换热室内上部中央位置设有蒸汽集箱，两侧的汽水分离集箱分别与蒸汽集箱之间经若干横向连接管相连，蒸汽集箱经蒸汽出口管连接到炉体外；在汽水分离集箱外周设有节能器，所述节能器包括设置在炉墙顶部的预热水腔和设置在预热水腔内侧的换热盘管，预热水腔、换热盘管和下集箱的进水口串联连接。

3、该装置工作时，燃料在燃烧室内燃烧，形成的烟气上行，烟气先进入换热室内，然后横向向外穿过换热列管，反复多次折流横向穿过换热列管，绕过上集箱后，再穿过纵向连接管之间的间隙，然后穿过换热盘管从烟气出口排出。上述过程中，烟气反复折流穿过换热列管，对换热列管中的水进行加热，使水变为蒸汽或汽水混合物进入上集箱，未汽化的水经下行列管回流到下集箱中，蒸汽或汽水混合物经过上集箱进入汽水分离集箱中实现汽水分离，水向下回流，蒸汽则进入蒸汽集箱，随后从蒸汽出口管离开锅炉至使用场所。使其变为过热蒸汽，汽水能在蒸汽总集箱内更好地分离，同时还能使部分水进一步转变为蒸汽或过热蒸汽，符合使用要求的蒸汽从蒸汽出口管离开装置。通过节能器可以将锅炉回水或外加的炉水进行预热，一方面预热水腔中的水会被烟气加热，另一方面换热盘管可将水进一步加热，水温可成梯度分布，供入下集箱中的水被预热到一定温度，预热本身是对烟气余热的回收再利用，从而达到良好的节能效果。

4、与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

5、1、本发明的设计，使得高温的烟气从中间分两侧向外的走向，烟气温度呈梯度分布，换热列管中不需要充满水，也能正常工作，从而使得本装置实现存水量小，同时产汽量大的技术效果。

6、2、下行列管设置在炉墙中，炉墙的温度相对较低，使得炉水可以形成快速循环的对流状态，从而保证换热列管吸热充分，热利用效率更高。

7、3、方形炉体的设计使得各种集箱均为直线型布置，这样容易清灰，同时安装焊接方便，制造容易，制造成本低。

8、该装置可用于使用蒸汽的各种场所，所用燃料也可以是煤、天然气、油及其他各种生物质燃料。其升汽速度快，产气量大。

9、进一步地，所述折流挡板有三道，分别为下折流板、中间折流板和上折流板，下折流板、上折流板分别与炉墙内壁之间留有间隙，中间折流板外侧与炉墙相连，中间折流板中心留有上下连通的烟气通道，上集箱与炉墙之间设有隔流挡板。

10、进一步地，本发明的第一种具体的结构如下：所述换热列管包括外侧列管、中间列管和内侧列管，外侧列管、中间列管和内侧列管分别纵向穿过下折流板、中间折流板和上折流板，所述下折流板、上折流板中部形成封闭的拱形。该方案中，换热列管加工相对方便。

11、进一步地，本发明的第二种具体的结构如下：所述换热列管包括外侧列管、中间列管和内侧列管，外侧列管、中间列管分别纵向穿过下折流板、中间折流板和上折流板，所述内侧列管中部设有u型折弯段，其中，左侧的内侧列管向右折弯，右侧的内侧列管向左折弯，左右两侧的内侧列管交错排列，u型折弯段的水平部分分别与对应的下折流板、上折流板密封连接，形成阻挡烟气直接上下串通的密封组件。该方案中，u型折弯段的水平部分能与烟气有更多的接触，从而进一步提高换热效率。

12、进一步地，本发明的第三种具体的结构如下：所述换热列管包括外侧列管、中间列管和内侧列管；其中部分内侧列管的中部设有u型折弯段，左侧带有u型折弯段的内侧列管向右折弯，右侧带有u型折弯段的内侧列管向左折弯，u型折弯段的水平高度分别与对应的下折流板、上折流板平齐，其余部分内侧列管中部无折弯，带u型折弯段的左右两侧的内侧列管交错排列，u型折弯段与下折流板、上折流板密封连接，u型折弯段之间也采用密封件密封连接，形成阻挡烟气直接上下串通的密封组件；外侧列管、中间列管和无折弯的内侧列管分别纵向穿过下折流板、中间折流板和上折流板。所述密封件为设置在内侧列管的u型折弯段的水平段之间的翅片或耐火泥。该方案为第一种具体结构与第二种具体结构的折中方案，既保证了部分内侧列管的u型折弯段能与烟气有更多的接触，从而进一步提高换热效率，也保证了其余部分内侧列管制造方便的优点。

13、进一步地，所述横向连接管之间设有耐火泥层。耐火泥层可阻挡烟气上下直通，迫使烟气绕过纵向连接管与换热盘管进行换热，提高热利用效率。

14、进一步地，所述燃烧室底部设有进风通道，外墙体外侧设有贴壁风道，炉体顶部设有预热风箱，预热风箱经贴壁风道和风机与进风通道相连，贴壁风道经风机与进风通道相连，燃烧室墙体内设有纵向风管，纵向风管下方经底部风道与进风通道相连，纵向风管经若干分流风管与燃烧室内腔相连。预热风箱和贴壁风道可以预热空气，空气被预热后再供入燃烧室燃烧，具有热利用效率高的效果。底部风道、纵向风管和分流风管的设计，使得供入燃烧室内的空气多点进风，使得燃烧更加充分、迅速、均匀。

15、进一步地，在炉墙上方的四个面中，预热水腔占据其三个面，贴壁风道占据其一个面，预热水腔与换热盘管呈对应的u型布置。该结构使得贴壁风道上部直接经传热壁与烟气接触，具有更好的预热效果，贴壁风道下部贴靠在炉墙外侧，也会吸收一部分炉墙的热量。其将水的预热和空气预热进行了合理分配，达到最大节能效果。

16、进一步地，炉体侧面设有用于供入燃料进入燃烧室的喂料装置，所述喂料装置包括料斗，料斗底部经喂料轮、喂料管连接燃烧室。该结构使其可用于生物质燃料的燃烧。

17、进一步地，所述炉体顶部设有若干清理口。清灰时能直观看到每个部位受热管积灰情况，对炉内清灰极其简便，